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第一章 分子动理论
第1节 物质是由大量分子组成的
如果我们把地球的大小与一个苹果的大小相比，那就相当于将直径为1 cm 的球与分子相比。可见，分子是极其微小的。
分子到底有多大呢？这节课我们就来探究这个问题。
1.了解分子的大小，掌握如何用油膜法估测油酸分子的大小
2.理解阿伏伽德罗常数，掌握阿伏伽德罗常数的计算
1.分子
(1)定义：在研究物体的热运动性质和规律时，把组成物体的微粒统称为分子。
(2)分子的两种模型
固体、液体
小球模型
d
d
气体
立方体模型
d
d
d
一、分子的大小
扫描隧道显微镜（STM），能放大几亿倍，用这种显微镜能观察到单个的分子或原子。
我国科学家在1993年首次利用超真空扫描隧道显微镜技术.在一块晶体硅的表面直接移动硅原子写下了“中国 两字.
DNA
一般来说，不同物质分子直径大小不同，通常是10-10 m 的数量级。
分子
乒乓球
硅晶体表面原子排列
分子直径数量级 10-10 m
（1nm=10-9m）
1.实验目的：估测油酸分子的大小。
水
油酸分子
在实验室里，我们常用用油膜法估测油酸分子的大小，具体如下：
二、利用油膜法测油酸分子的大小
2.实验原理
把1滴油酸酒精溶液滴在水面上，水面上会形成一层油膜。把分子简化为球形处理，并认为它们紧密排布，测出油膜的厚度d，它就相当于分子的直径，即油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比，如图所示.
水
油酸分子
d
油酸的分子式为C17H33COOH，无色透明，油酸分子中的一部分是羧基
—COOH对水有较强的亲和力，而另一部分烃基C17H33—对水没有亲和力，要冒出水面。因此，油酸分子会一个个地直立在水面上形成单分子油膜。
3.物理量的测量
(1)测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V；
(2)测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S。
4.实验器材
配制好的一定浓度的油酸酒精溶液、浅盘、水、爽身粉、注射器、烧杯、带有坐标方格的玻璃板、彩笔。
5.实验步骤
（1）测量1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V
①配制一定浓度的油酸酒精溶液。
②用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数。
③用它们的总体积除以总滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积。
④根据溶液浓度计算其所含纯油酸的体积V。
1滴油酸的体积＝ ×油酸酒精溶液浓度
（2）测量1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积S
①在浅盘里盛上水，一只手捏住盛有爽身粉的布袋，另一只手拍打，将爽身粉均匀地撒在水面上
②用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液形成一块有轮廓的油膜
③待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状
撒爽身粉(或细石膏粉)后，便于观察所形成的油膜的轮廓.
④根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。
⑤把正方形的个数乘单个正方形的面积就得到油膜的面积S。
水
油酸分子
d
6.数据分析
（1）用1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V和该油膜面积S计算出油膜厚度，
即油酸分子的直径
（2）除了一些有机物质的大分子外，多数分子大小的数量级为10－10 m
（1）油酸酒精溶液配制后长时间放置，由于酒精的挥发会导致溶液的浓度改变，从而给实验带来较大的误差。
（2）测量油酸酒精溶液的体积时，没有使用正确的观察方法而产生误差。
（3）油酸的体积过大，或水面面积过小，不能形成单分子油膜。
（4）描绘油膜形状的画线误差。
（5）利用小正方形数计算油膜的面积时，轮廓的不规则性容易带来计算误差。
（6）不考虑油酸分子的空隙，计算分子直径时的误差。
7.误差分析
1摩尔（mol）任何物质所含的微粒数叫做阿伏伽德罗常数，用符号NA表示，在通常计算中取NA =6.02×1023 mol-1
阿伏伽德罗
阿伏伽德罗是意大利著名的物理学家、化学家，于1811年提出一个对近代科学有深远影响的假说:在相同的温度和相同的压力条件下，相同体积中的任何气体总具有相同的分子个数。
200余年来，科学家用各种方法企图准确地测量阿伏伽德罗常数，但是由于这个常数的数值非常巨大，想要测准这个数值确非易事。
三、阿伏伽德罗常数
阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁
微观 宏观
NA
桥梁
微观量：
分子直径d、
分子体积V0、
分子质量m0、
分子个数N
宏观量：
物体的体积V、
摩尔体积Vmol、
物体的质量m、
摩尔质量M、
物体的密度ρ
①分子的质量：
②分子的体积：
(对于气体，V0指一个气体分子所占据的平均体积)
③物体所含的分子数：
1.在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出油膜轮廓，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（　　）　　　　　　　　　　　　
C
A．7×10-9m B．3×10-9m
C．7×10-10m D．3×10-10m
2.某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小,可能是由于（ ）
A.油酸未完全散开
B.油酸酒精溶液中含有大量酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴
D
4.某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏小，可能是由于（　　）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴
D
物质是由大量分子组成的
分子的大小：不同物质分子直径大小不同，
通常是10-10 m 的数量级
油膜法估算油酸分子的大小：油酸分子的直径等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比
阿伏伽德罗常数：1摩尔（mol）任何物质所含的微粒数

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